DE8603526U1 - Device for dampening the pressure peak occurring at the end of the mould filling phase in die casting machines - Google Patents
Device for dampening the pressure peak occurring at the end of the mould filling phase in die casting machinesInfo
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Vorrichtung zur Dämpfung der am Ende der Formfül Iphase auftretenden Druckspitze bei Druckgiessmaschinen.Device for dampening the pressure peak occurring at the end of the mold filling phase in die casting machines.
Die Neuerungbetrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung der am Ende der FormfÜLLphase auftretenden Druckspitze bei Druckgiessmaschinen, wobei zwischen der Kolbenstange des Giesskolbens und der Kolbenstange des Ant ri ebskolbens eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist, deren Hydraulikraum durch einen federbelasteten Steuerkolben abgeschlossen ist/ wobei die beim Abbremsen des Giesskolbens wirksam werdende Trägheit des Steuerkolbens zur öffnung des Dämpfungsraumes der Dämpfungsvorrichtung eingesetzt wird . (Patent Nr. P 34 33 121)The innovation concerns a device for dampening the pressure peak that occurs at the end of the mold filling phase in die casting machines, whereby a hydraulic damping device is arranged between the piston rod of the casting piston and the piston rod of the drive piston, the hydraulic chamber of which is closed off by a spring-loaded control piston/ whereby the inertia of the control piston that takes effect when the casting piston is braked is used to open the damping chamber of the damping device. (Patent No. P 34 33 121)
Beim Druckgiessen unterscheidet man im wesentlichen drei Arbeitsphasen. Während einer ersten Arbeitsphase leitet der eigentliche Presskolben mit verhäItnismässig langsamer Geschwindigkeit den Pressvorgang ein, wobei die noch im Einpresszylinder befindliche Luft aus demselben entweichen kann. In der zweiten Arbeitsphase, in welcher sich der Presskolben mit erhöhter Geschwindigkeit weiterbewegt, wird das flüssige Metall 1&lgr; die Form gedruckt. In einer sich hieran ansch Ii essenden dritten Arbeitsphase wird das Metall in der Form durch einen sogenannten Nachdruck verdichtet.In die casting, there are essentially three working phases. During the first working phase, the actual press piston initiates the pressing process at a relatively slow speed, allowing the air still in the press cylinder to escape. In the second working phase, in which the press piston continues to move at an increased speed, the liquid metal is pressed into the mold. In a third working phase that follows this, the metal in the mold is compacted by a so-called post-pressure.
Das Patent Nr. 34 33 121 befasst sich im wesentlichen mit der zweiten Arbeitsphase, an deren Ende der Einpresskolben mit der Kolbenstange schlagartig auf eine Geschwindigkeit Null abgebremst wird. Hierdurch tritt im Metall eine Druckspitze auf, die dazu führen kann, dass die eigentliche Formschliesskraft überwunden wird und ein kurzzeitiges öffnen der Form nicht ausgeschlossen werden kann.Patent No. 34 33 121 essentially deals with the second working phase, at the end of which the press-in piston with the piston rod is suddenly braked to a speed of zero. This causes a pressure peak in the metal, which can lead to the actual mold closing force being overcome and a brief opening of the mold cannot be ruled out.
III t *III t *
Um dieses zu verhindern/ wird mit grossen Schliesskräften gearbeitet, die bei Vermeidung der Druckspitze am Ende der zweiten Arbeitsphase nicht erforderlich sind.To prevent this, large closing forces are used, which are not necessary if the pressure peak is avoided at the end of the second working phase.
Es ist bereits bekannt (DE-PS 28 33 063), den Giesskolben mit einer hydraulischen Dämpfung auszurüsten. Hierbei ist die Giesskolbenstange in einem hohlen Giesskolben verschiebbar gelagert* In einem Kolbenvorraum befindet sich dabei ein Hydraulikmedium/ welches tür i/äiüpiüriQ Unu r.uiii.üny uieüi· D "i e 5 e isCfiS t rüKt 1 Gn uS~ nötigt ein zusätzliches Steuergerät und es ist für jede Kolbenausbildung eine entsürechend angepasste Dämpfung erforderlich.It is already known (DE-PS 28 33 063) to equip the casting piston with hydraulic damping. In this case, the casting piston rod is mounted so that it can move in a hollow casting piston. In the piston antechamber there is a hydraulic medium which acts on the piston. The 5 e isCfiS t r e n o n t e r o n s ~ requires an additional control device and a correspondingly adapted damping is required for each piston design.
Da der Kolben ein VerschlaissteiI ist/ ergeben sich beim Auswechseln desselben zwangsläufig höhere Betriebskosten/ da ein mit einer Dämpfung ausgebildeter Kolben erheblich teurer ist als ein einfacher Giesskolben. Es ergeben sich weiterhin Dichtprobleme/ da der Giesskolben sehr starken Temperaturdifferenzen ausgesetzt ist.Since the piston is a wearing part, replacing it inevitably results in higher operating costs, since a piston with a damping system is considerably more expensive than a simple casting piston. Sealing problems also arise, since the casting piston is exposed to very large temperature differences.
Durch die US-PS 3/536/128 ist eine Dämpfungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Ausführung bekannt. Auch bei dieser Konstruktion ist jedoch eine gesonderte Steuerung von aussen erforderlich.A damping device of the type described above is known from US-PS 3/536/128. However, this design also requires separate external control.
Hier setzt nun das Patent Mr. 34 33 121 ein und hat sich zur Aufgabe gestellt, die am Ende der Formfüllphase auftretende Druckspitze durch ein vereinfachtes Verfahren und eine besondere Vorrichtung weitgehend zu vermeiden, was dadurch erreicht wird, dass die beim Abbremsen des Giesskolbens wirksam werdende Trägheit des Steuerkolbens zur Öffnung des Dämpfungsraumes der Dämpfungsvorrichtung eingesetzt wird.This is where patent Mr. 34 33 121 comes into play and its task is to largely avoid the pressure peak that occurs at the end of the mold filling phase by means of a simplified process and a special device, which is achieved by using the inertia of the control piston, which becomes effective when the casting piston is decelerated, to open the damping chamber of the damping device.
Die vorliegende Neuerung hat sich hierbei zur Aufgabe gestellt/ die Druckspitze noch weiter zu reduzieren Dies wird gemäss der Neuerung bei einer Vorrichtung derThe present innovation has the task of reducing the pressure peak even further. According to the innovation, this is done in a device of the
eingangs beschriebenen Ausführung dadurch erreicht, dass eine gleiche Vorrichtung im AntriebskoLben vorgesehen •ist.The design described at the beginning is achieved by providing an identical device in the drive piston •.
Dabei ist es von Vorteil- dass die Vorrichtung einen offenen Hydraulikkreis lauf aufweist. Weiterhin wird vorgeschlagen/ dass auch die Dämpfungsvorrichtung einen offenen Hydraulikkreislauf aufweist. Weitere Merkmale der erfindungsgemässen Konstruktion sind aus den Unteransprüchen 4 und 5 ersichtlich.It is advantageous that the device has an open hydraulic circuit. It is also proposed that the damping device also has an open hydraulic circuit. Further features of the construction according to the invention can be seen from subclaims 4 and 5.
sinngemäss auch bei anderen bekannten Dämpfungsvorrichtungen einsetzbar.can also be used with other known damping devices.
Die Neuerung wird anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.The innovation is explained in more detail using a drawing that shows an exemplary embodiment.
Es zeigen:
Fig. 1Show it:
Fig.1
Fig. 2Fig.2
den Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten Teil einer D ruckgi essmäsChi rie,the longitudinal section through a schematically shown part of a die casting machine,
eine vergrösserte Längsschnittansicht durch die Dämpfungsvorrichtung zwischen Giesskolben- und Presskolbenstange während der Formfüllphase, undan enlarged longitudinal sectional view through the damping device between the casting piston and the press piston rod during the mold filling phase, and
Fig. 3 eine Längsschnittansicht durch die zusätzliche Dämpfungsvorrichtung im Antriebskolben. Fig. 3 a longitudinal sectional view through the additional damping device in the drive piston.
Von der Druckgiessmaschine sind in Fig. 1 nur die feste Aufspannplatte 18 mit fester Formhälfte 19, die bewegliche Aufspannplatte 21 mit beweglicher Forrahälfte 20, der-Druckgiesszylinder 22 mit Einfüllöffnung 23, der Giesskolben 14 mit Kolbenstange 1, die Antriebsvorrichtung 17 mit Ant ri ebfei.y linder 24, der Antriebskolben 15 mit Kolbenstange 2 sowie die zwischen den beidenFrom the die casting machine, only the fixed clamping plate 18 with fixed mold half 19, the movable clamping plate 21 with movable mold half 20, the die casting cylinder 22 with filling opening 23, the casting piston 14 with piston rod 1, the drive device 17 with drive cylinder 24, the drive piston 15 with piston rod 2 and the
Kolbenstangen 1 und 2 angeordnete Dämpfungsvorrichtung angedeutet.Damping device arranged between piston rods 1 and 2 indicated.
In Fig. 2 ist eine Dämpfungseinrichtung dargestellt, an di das Hydrauliksystem der Druokoiessmaschine angeschlossen ist. Das evtl. vorhandene Lecköl kann dadurch fortlaufend ersetzt werden.Fig. 2 shows a damping device to which the hydraulic system of the pressure die casting machine is connected. Any leakage oil can thus be continuously replaced.
Die Dämpfungseinrichtung 16 besteht im wesentlichen aus dem Gehäuse, welches.fest mit der Kolbenstange 2 des Antriebskolbens 15 verbunden ist. Im Gehäuse ist axial beweglich der Dämpfungskolben 100 eingebaut. Der Dämpfungskolben 100 bildet mit dem Gehäuse den Däiiipfungsraum 109. Im Dämpfung&kolben 100 befinden sich die Verbindungsvohrungen 101 und die üteuerkante 102. Im Dämpfungskolben 100 ist axial verschiebbar der federbelastete Steuerkolben 104 eingebaut. In der Kolbenstange 2 auf der Antriebsseite ist eine Verbindungsbohrunc 103 zur Maschinenhydraulik. Zwischen der Verbindungsoohrung 103 und dem Dämpfungsraum 109 ist in einer Verbindungsleitung ein Rückschlagventil 105 angeordnet. Gegenüber von der Kolbenstange 2 des Antriebskolbens 15 Liegt die Kolbenstange 1 des Giesskolbens 14.The damping device 16 consists essentially of the housing, which is firmly connected to the piston rod 2 of the drive piston 15. The damping piston 100 is installed in the housing so that it can move axially. The damping piston 100 forms the damping chamber 109 with the housing. The connecting holes 101 and the control edge 102 are located in the damping piston 100. The spring-loaded control piston 104 is installed in the damping piston 100 so that it can move axially. In the piston rod 2 on the drive side there is a connecting hole 103 to the machine hydraulics. A check valve 105 is arranged in a connecting line between the connecting hole 103 and the damping chamber 109. The piston rod 1 of the casting piston 14 is located opposite the piston rod 2 of the drive piston 15.
in der Grundstellung (Antriebs- und Giesskolben zurück) wird die Verbindungsbohrung 103 und über das Rückschlagventil 105 der Dämpfungsraum 109 mit Drucköl beaufschlagt . In the basic position (drive and casting pistons back), the connecting bore 103 and the damping chamber 109 are pressurized with oil via the check valve 105.
Bei Bewegung der Einrichtung nach links (Vorfüll- und Formfüllphase) wird die Verbindungsbohrung 103 drucklos. Der federbelastete Steuerkolben 104 wird in seiner qezeichneten Position gehalt' Die Steuerkante 102 ist geschlossen und verhindert den öLabfluss aus dem Däiiipfungsraum 109.When the device moves to the left (pre-filling and mold filling phase), the connecting bore 103 is depressurized. The spring-loaded control piston 104 is held in its marked position. The control edge 102 is closed and prevents oil from flowing out of the damping chamber 109.
Um Ende der Pormfüllung wird die Kolbenstange 1 auf sehr kurzem Weg (da. 1-5 mm) abgebremst.At the end of the filling process, the piston rod 1 is braked over a very short distance (approx. 1-5 mm).
Während dieser Verzögerung bewegt sich der Steuerkolben 104 durch die Trägheit gegen die Federkraft nach links und öffnet die Steuerkante 102. Das im Dämpfungsraum 109 vorhandene Hydraulikmedium kann nun zur Vei— bindungsbohrung 103 abfliessen. Die Geschwindigkeit der Kolbenstange 2 wird nun über den Dämpfungshub nicht so stark verzögert wie die Kolbenstange 1. Somit ergeben sich geringere Druckspitzen in der Druckgiessform.During this deceleration, the control piston 104 moves to the left due to inertia against the spring force and opens the control edge 102. The hydraulic medium present in the damping chamber 109 can now flow out to the connection bore 103. The speed of the piston rod 2 is now not decelerated as much over the damping stroke as the piston rod 1. This results in lower pressure peaks in the die casting mold.
In Fig. 3 ist eine weitere Dämpfungseinrichtung dargestellt, welche zusätzlich zur Einrichtung nach Fig. 2 verwendet werden kann. Diese Einrichtung wird im Ari-f triebskolben 15 eingebaut. A bedeutet Oberfläche des Antriebskolbens 15. Im Antriebskolben 15 ist ein mit einer Feder 120 belasteter Steuerkolben 121 axial verschiebbar eingebaut. Der Steuerkolben 121 und der Antriebskolben 15 bilden den Speicherraum 122. Vei— bindungsbohrungen 124 sind zwischen Antriebsraum 123 und Speicherraum 122 angeordnet. Diese Verbindung ist jedoch in der Grundstellung durch die Steuerkante 125, welche von dem Antriebskolben 15 und dem Steuerkolben 121 gebildet wird, unterbrochen. Der Federraum 120 wird über eine Verbindungsbohrung 127 mit der Maschinenhydraulik verbunden. Ein Rückschlagventil ist zwischen dem Speicherraum 122 und dem Antriebsraum 123 eingebaut.Fig. 3 shows a further damping device, which can be used in addition to the device according to Fig. 2. This device is installed in the drive piston 15. A means the surface of the drive piston 15. A control piston 121 loaded with a spring 120 is installed in the drive piston 15 so that it can move axially. The control piston 121 and the drive piston 15 form the storage chamber 122. Connecting holes 124 are arranged between the drive chamber 123 and the storage chamber 122. However, this connection is interrupted in the basic position by the control edge 125, which is formed by the drive piston 15 and the control piston 121. The spring chamber 120 is connected to the machine hydraulics via a connecting hole 127. A check valve is installed between the storage chamber 122 and the drive chamber 123.
In der Grundstellung (Antriebs- und Gi esskolben zurück) wird der Federraum 126 über eine Verbindungsbohrung mit Druck beaufschlagt. Im Speicherraum 122 vorhandenes öl kann über ein Rückschlagventil 128 in Antriebe -aum 123 abfliessen bis der Steuerkolben 121 im rechten Anschlag anliegt.In the basic position (drive and casting pistons back) the spring chamber 126 is pressurized via a connecting hole. Oil present in the storage chamber 122 can flow through a check valve 128 into the drive chamber 123 until the control piston 121 is in the right stop.
Bei Bewegung der Einrichtung nach links (Vorfüll- und Formfüllphase) hält die Feder 120 den Steuerkolben weiter in der gezeichneten Position und die Verbindungsbohrung 127 wird drucklos. Die Steuerkante 125 bleibt geschlossen.When the device moves to the left (pre-filling and mold filling phase), the spring 120 continues to hold the control piston in the position shown and the connecting bore 127 is depressurized. The control edge 125 remains closed.
Am Ende der Formfüllung wird der Antriefaskolben 15 durch die Dämpfungseinrichtung 16 verhäLtnismässig schwach verzögert. Beim Fehlen einer zusätzlichen Dämpfung im Antriebskolben 16 wird der Speicherdruck voll auf der Antriebsfläche "A" wirksam und muss zur kinetischen Energie des verzögerten Antriebskolben addiert werden. Bei Verwendung der erfindüngsgemässen Einrichtung wird bei Beginn der Verzögerung der Steuei— kolben 121 infolge seiner Trägheit gegen die Federkraft nach links bewegt. Die Steuerkante öffnet und verbindec den Antriebsraum 123 mit dem Speicherraum 122.At the end of the mold filling, the drive piston 15 is relatively weakly decelerated by the damping device 16. In the absence of additional damping in the drive piston 16, the accumulator pressure is fully effective on the drive surface "A" and must be added to the kinetic energy of the decelerated drive piston. When using the device according to the invention, the control piston 121 is moved to the left against the spring force due to its inertia at the start of the deceleration. The control edge opens and connects the drive chamber 123 with the storage chamber 122.
Die zu Beginn der Dämpfung verhältnismässig geringe ölmengendifferenz zwischen der Anfangs- und der reduzierten Dämpf ungsges.;hwindi gkei t kann nun über die Verbindungsbohrung in den drucklosen Speicherraum abfLiessen. Oa die ölmenge zu Beginn der Dämpfung gering ist, entsteht auch kein starker Differenzdruck über die Vei— bindungsbohrung und somit wird der Antriebsdruck gering. Gegen Ende de„ Dämpfungshubes wird die Geschwindigkeit des Antriebskolbens geringer. Der ölzufluss entsprechend der Anfangsgeschwindigkeit,ist jedoch noch gross, so dass die 'Ölmengendifferenz immer grosser wird.The relatively small difference in oil quantity between the initial and reduced damping speed at the start of the damping can now flow through the connecting hole into the pressure-free storage chamber. As the oil quantity is small at the start of the damping, no strong differential pressure is created via the connecting hole and thus the drive pressure is low. Towards the end of the damping stroke, the speed of the drive piston decreases. However, the oil flow corresponding to the initial speed is still large, so that the difference in oil quantity becomes ever larger.
Das bedeutet, dass die Druckdifferenz über die Verbindungsbohrung zu Beginn der Dämpfungsbewegung fast null und gegen Ende dem Speicherdruck entspricht. Nur diese verhältnismäss*g langsam ansteigende Druckdifferenz, die auf die Antriebsfläche A wirkt, muss während der Dämpfung zur kinetischen Energie hinzuaddiert werden.This means that the pressure difference across the connecting hole is almost zero at the beginning of the damping movement and corresponds to the accumulator pressure towards the end. Only this relatively slowly increasing pressure difference, which acts on the drive area A, must be added to the kinetic energy during damping.
Claims (1)
dass im AntriebskoLben C15) ein weiterer federbelasteter Steuerkolben (121) in einer entsprechenden Zylinderbohrung C } achsial verschiebbar angeordnet ist, wobei die der Feder (120) gegenüberliegende Kolbenfläche mit dem entsprechenden
Zylinderteil einen Speicherraum (122) bildet, der über Bohrungen (124) im AntriebskoLben (15) mit dem Antriebsraum (123) in Verbindung steht, wobei die Bohrungen (124) in Ruhestellung durch den Steuei— kolben (15) geschlossen, dagegen im Dämpfun^sfall freigegeben werden.characterized,
that in the drive piston C15) a further spring-loaded control piston (121) is arranged axially displaceably in a corresponding cylinder bore C }, wherein the piston surface opposite the spring (120) is connected to the corresponding
Cylinder part forms a storage chamber (122) which is connected to the drive chamber (123) via bores (124) in the drive piston (15), the bores (124) being closed by the control piston (15) in the rest position, but being released in the case of damping.
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|---|---|---|---|
| DE19868603526 DE8603526U1 (en) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | Device for dampening the pressure peak occurring at the end of the mould filling phase in die casting machines |
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Publications (1)
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| DE8603526U1 true DE8603526U1 (en) | 1987-06-19 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE8603526U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19952708B4 (en) * | 1998-11-02 | 2008-06-12 | Toshiba Kikai K.K. | Injection control method and device of a die-casting machine |
| DE102020204634A1 (en) | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Oskar Frech Gmbh + Co. Kg | Casting piston system and casting process for a die casting machine |
-
1986
- 1986-02-10 DE DE19868603526 patent/DE8603526U1/en not_active Expired
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| US11440087B2 (en) | 2020-04-09 | 2022-09-13 | Oskar Frech Gmbh + Co. Kg | Plunger system and casting method for a die casting machine |
| US11969784B2 (en) | 2020-04-09 | 2024-04-30 | Oskar Frech Gmbh + Co. Kg | Plunger system and casting method for a die casting machine |
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